含分布式电源配电网潮流问题的解决策略

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1、第34卷第5期华电技术Vo1．34No．52012年5月HuadianTechnologyMay．2012含分布式电源配电网潮流问题的解决策略钟红梅，张飞飞，叶长青(1．广东电网公司惠州供电局，广东惠州516003；2．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；3．惠州出入境检验检疫局，广东惠州516003)摘要：研究了分布式发电系统接入电网的数学模型，对常见的几种分布式电源的节点进行了划分，归结为P9节点，PV节点和P—Q(v)节点。在此基础上，基于MATLAB的计算功能，利用前推回代潮流算法原理，对有分布式电源接入的配电网系统进行潮流

2、计算，计算过程采用改进的算法，最后对所提出算法的计算速度、收敛性等进行了分析。结果表明，该模型和方法能够快速、方便求解含多分布式电源的配电网潮流。关键词：分布式电源；配电网；潮流计算；前推回代；风力发电机中图分类号：TK019文献标志码：A文章编号：1674—1951(2012)05—0033—04O引言1分布式电源的潮流计算模型目前，分布式电源的容量大小不一，在几十千瓦按照一次发电能源是否可再生，分布式电源可到几十兆瓦之间并且大都接人配电网络。分布以分为利用可再生能源发电的分布式电源和利用不式电源接人配电网之后，将会对其节点电压、功率等可再生能

3、源发电的分布式电源。前者包括风力发产生很大影响，要想对其进行量化分析，必须借助潮电、小型水力发电、太阳能发电、生物能发电等，后者流计算的方法。但现有经典潮流计算方法都未考虑包括小型燃气轮机发电、热电联产等。根据分布式各种分布式电源的影响，因此不能直接应用这些电源的类型，分布式电源潮流计算模型可分为3类：P，V恒定型；P恒定而P=．厂(V)型；P，Q均恒定型。方法。如果能知道各种分布式电源的接口模型，再为了利用前推回代计算方法，本文将配电网中对其进行相应处理，就可以把接入分布式电源的节所有的分布式电源看做是负的负荷，对不同类分布点化成普通节点，从而

4、使经典潮流计算方法仍然可式电源有着不同的处理方法。接下来针对上述3类以使用。分布式电源，结合前推回代算法，具体分析潮流计算经典潮流计算方法有牛拉法、直接法和前推回模型。代法。配电网线路具有环网少、呈树枝状分布1．1异步发电机与电力系统的接口模型的特点，因此，适合采用前推回代法，但该算法对配风力发电机一般采用异步发电机，其简化等值电网节点有要求，即要求网络中除平衡节点以外的电路如图1所示。图1中：为励磁电抗；为定节点均为PQ节点类型。而分布式电源的接入，子漏抗；为转子漏抗；为机端并联电容器电抗；致使许多接人节点已经不具有PQ节点的特点，可尺：为转子

5、电阻；s为转差，由于定子电阻比较小，因能为PV或其他类型节点，正是因为这个原因，传统此可以忽略不计。的前推回代法不能直接应用到有分布式电源接入的配电网系统中。有2种方案可以解决这个问题：其一，研究一种新的配电网潮流计算方法，使其能适合有分布式电源接入的配电网网络；其二，对配电网中有分布式电源接入的节点进行处理，使其满足前推回代算法的要求。本文致力于第2种解决方案，对不同种分布式电源的接口模型进行分析研究，使其图1异步发电机简化等值电路转化为适合前推回代算法的节点类型，并在前推回从图1可以推出机端电压以及异步发电机吸收的无功功率Q的表达式代潮流计算

6、方法的基础上提出改进型算法。／_P(sX2+R；)v=收稿日期：2011—12—05；修回日期：2012—02—17^／R2s’·34·华电技术第34卷归为电压静特性节点类型，与式(4)、式(5)类似，可Q一(+簪)，(2)建立如式(9)、式(10)的接口模型P=一P，(9)其中：X=+X2；XP=。Q=一)。(10)风力发电机的动力来源为风能，风速越大，则输1．3P。V恒定型分布式电源模型出有功越多，反之则越少。为了便于计算，假设风力P，V恒定型分布式电源的接口计算模型为发电机的有功功率是给定值，则由式(1)可得出QP=一P，(11)与的关系式

7、为V=I／s。(12)式中：为P，V恒定型分布式电源的电压。Q=一+。(3)由配电网经典潮流计算算法前推回代法可知，从式(3)可以看出，风力发电机的节点类型可该算法要求节点类型为PQ型，而上述提到的P，V看做是具有电压静特性的负荷节点，即向系统输出恒定型分布式电源模型不符合其算法要求，因此需的有功功率为定值，无功功率则与发电机端电压有要对该类型模型进行进一步处理。关。在进行潮流计算时，该类节点可用式(4)和式在电力系统中，节点无功功率与其电压幅值有(5)表示着密切关系，在节点有功功率恒定不变的情况下，其P=一P，(4)端电压随着注入无功功率的增大

8、而升高。根据这个Q=V)，(5)规律与特点，可以根据P节点的电压变化量(也可式中：P为P，V恒定型分布式电源的有功功率。称为偏差量)Zl